编者按:1969年7月16日,宇航员尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)、巴兹·奥尔德林(Buzz Aldrin)和迈克尔·柯林斯(Michael Collins)从位于美国佛罗里达州的NASA肯尼迪航天中心的39A发射台起飞,踏上了月球之旅,同时也被载入史册。四天后,阿姆斯特朗和奥尔德林将阿波罗11号登月舱“鹰”号降落在月球上的静海,成为首次踏上月球表面的人类。


今年是阿波罗11号登月任务50周年,网易科技《知否》栏目组特别推出“人类探月史”系列文章,一起回顾人类探月进程中那些鲜为人知却值得纪念的瞬间。


今天推出系列文章第二篇《阿波罗11号登月秘密(二):最糟糕的时候错误发生了》。

尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)从鹰号(Eagle)登月舱的狭窄舷窗向外望去,脚下几百米隐约出现了一片巨大的灰色区域。他和同伴所乘的登月舱狭小简陋,感觉舱壁就像纸一样薄。而这位阿波罗11号的指挥官刚刚看清楚机上电脑指示他降落的地方。

他不喜欢眼前所见。这是月球上的一个大坑,到处都是巨石,看上去就像是一个张着大嘴的死亡陷阱。

更糟糕的是,鹰号登月舱的燃料储备有限。如果阿姆斯特朗不能很快找到安全着陆点,他将不得不抛弃登月舱的下半部分,执行中止程序点火加力逃往月球轨道。否则,他和埃德温·奥尔德林(Edwin Aldrin)不仅会成为第一批登上月球的人,同时还会成为第一批死在月球上的人。

幸运的是,阿姆斯特朗具有冷静的头脑。他知道自己需要专注于当下能解决的问题,而不是那些无法解决的问题。不管怎样,监测登月舱燃料状态是地球任务控制中心的职责。阿姆斯特朗知道休斯顿的查理·杜克(Charlie Duke)会在气压过低时告诉他。所以他小心翼翼地操纵鹰号驶离巨石。虽然月亮上腾起的灰尘很难判断出登月舱相对于月球表面的速度,但最终阿姆斯特朗还是操纵鹰号稳稳落在了月面。

38万公里之外,休斯顿任务控制中心的人们万分激动。“我记得最清楚的是当时的紧张气氛,”杜克在接受采访时说,“我们真的是屏住了呼吸。”

因此,当尼尔·阿姆斯特朗从月球上的“静海基地”(Tranquility Base)和休斯顿通话说“鹰已着陆”时,杜克脱口而出,“我们在地面收到你们的信息了。你们差点就让我们心凉,现在我们又喘过气了。”


▲图示:阿波罗11号登月过程中,休斯顿任务控制中心的查理·杜克(前)和后备指挥官吉姆·洛弗尔

将近半个世纪过去了,想起当时的情景杜克依然会微笑。他说,“我记得当时的那些情绪。我现在看着任务控制中心的照片,最引人注目的是所有紧绷的面孔。”

1969年7月20日,他们知道,自己创造的是历史。


“我甚至觉得伸手能摸到它”

阿波罗11号飞船搭乘土星五号运载火箭于1969年7月16日早晨发射升空。进入轨道后,发射第三级火箭点火将航天器推向月球,然后哥伦比亚号指令舱以及鹰号登月舱与火箭分离开来。随后在茫茫太空中飞行两天半后,阿姆斯特朗、奥尔德林和柯林斯到达了月球轨道。


▲图示:阿波罗11号任务中的土星五号发射升空

柯林斯回忆,自火箭升空后三小时,“很难相信我们是在去月球的路上,升空后不到三个小时我们已经处在距地1900公里的高空,我敢打赌观看发射的人们仍然堵在回旅馆和酒吧的路上。”

在离地面表面数百公里的高空,宇航员们抛下土星五号火箭的第三级,并为剩余的旅程重新配置指令舱和登月舱。柯林斯哥伦比亚号指令舱与火箭分离。接下来,柯林斯将鹰号的顶端对接在哥伦比亚号的鼻子上。


▲图示:宇航员从阿波罗11号飞船上拍摄到的地球照片

“这是飞行计划中的一个关键机动。如果分离和对接没有成功,我们将被迫返回地球。这时也有可能发生碰撞,随之导致舱内减压,所以当迈克将我们与火箭的第三阶段分离时,我们还穿着太空服。”奥尔德林后来回忆道。

随着任务的完成,第三级排出最后的推进剂,离航天器越来越远。在升空14小时后,三名宇航员遮挡住哥伦比亚号的舷窗,进入了梦乡。


▲图示:阿波罗11号宇航员拍摄的地球照片

在登陆月球之前,宇航员们没有那么忙碌。中间两天都是维持飞船正常运转的例行工作,只是在中途进行了一次小的速度修正。

飞行的第二天,宇航员距离地球近24万公里,他们拍摄了一段36分钟的彩色电视片段,将在地球上播出。在任务的第四天,阿波罗11号到达月球轨道。柯林斯后来回忆说:“我一生中所认识的月亮,天空中那个黄色小圆盘已经消失了,取而代之的是我所见过的最可怕球体。首先,它是巨大的,完全填满了舷窗。第二,它是立体的。整个月球很明显地向我们凸出来,我觉得甚至伸手能摸到它。”

宇航员们在轨道上度过了一天,为第二天的登月做准备。“虽然这不在飞行计划中,但在遮上窗户灭灯之前,尼尔和我认真地准备了第二天早上需要的所有设备和衣服,并把我们要做的程序在脑子里又过了一遍,”奥尔德林后来说。


“程序警报”

第二天,7月20日,是一个星期天,宇航员们开始尝试登月。身穿妻子制作的标志性白色背心的飞行指导员克兰兹锁上了休斯顿任务控制中心的门,表明了飞行控制人员进入“战斗”状态。

此后不久,鹰号下降到距月面14公里以下。起初所有一切都是有条不紊,直到登月舱在离地面10公里的地方发出警报。阿姆斯特朗有点紧张地说,“程序警报。编码1202。”登月舱成员并没有辨别出警报的意思。大约10秒钟后,阿姆斯特朗补充道:“请给我们看一下1202程序警报。”


▲图示:阿波罗导航计算机显示器加键盘(DSKY)特写。DSKY有一个五行电致发光显示器,一些指示灯和一个小键盘。通过设计,地面控制人员比宇航员对飞船状态有更多的了解。

阿姆斯特朗在问他和奥尔德林是否应该中止着陆。他们没有得到关于警报的足够信息,只能服从任务控制。起初,飞行控制人员也没有识别出警报的含义。指挥官员史蒂夫·贝尔斯(Steve Bales)接到了一些支持电话。他意识到,这个警报是电脑发出的,意思是运行程序所需要的缓存即将耗尽。这本来是不可能的,因为软件是专门为此次任务而设计的,而且整个程序流程都经过仔细审查。尽管如此,错误还是发生了——而且还是在最糟糕的时候。

但是26岁的贝尔斯确信他知道警报意味着什么,因为他的支持团队被告知要记录所有可能的登月舱计算机错误以及每个错误的含义。在计算机专家杰克·加曼(Jack Garman)的帮助下,贝尔斯告诉克兰兹让鹰号继续下降。

后来,贝尔斯向《登月竞赛》的作者查尔斯·默里(Charles Murray)和凯瑟琳·布莱·考克斯(Catherine Bly Cox)承认,他对自己的决定并没有十分的把握。他说:“当你不知道问题出在哪里时,你永远不能百分之百地肯定你所做的决定是正确的。”“这就像试着自行诊断,然后只能对症下药一样。”

这场闹剧发生几分钟后,就在离月面仅一公里的地方,奥尔德林报告了第二次警报。“程序警报,”他说,“1201。”贝尔斯这次的反应更快。这是同一类型的警报。继续着陆。阿姆斯特朗和奥尔德林开始了他们最后的登月演练。他们在几秒钟之内就成为第一批到达另一个世界的人。


“鹰已着陆”

在降落的最后一段时间里,阿姆斯特朗从一扇标有水平和垂直刻度的舷窗往外看。奥尔德林盯着电脑屏幕,大声报出显示数字,阿姆斯特朗可以将这些数字与刻度值结合起来,确定“鹰”号电脑希望登月舱降落在哪里。在那之前,他更关注的是程序警报,并确保任务控制中心允许他们继续着陆。但是当他飞过大约600米的时候,阿姆斯特朗开始意识到问题。

“我们的注意力集中在清除程序警报、保持登月舱飞行,并确保我们自己的控制在不需要中止任务的情况下继续进行,”他后来在技术报告中说。“在这段时间里,大部分注意力都集中在驾驶舱。在我看来,这就是我们无法在最后降落过程中研究着陆地点和最终着陆位置的原因。”

但当他终于开始注意电脑希望他们降落的地方时,阿姆斯特朗发现脚下并不平坦。相反,计算机引导鹰号飞进了一个巨大的岩石环形山地,四周遍布着直径约2到3米的巨大岩石。


▲图示:鹰号登月舱内图像

了解情况后,这位经验丰富的飞行员将登月舱控制在离地面200米远的地方,并开始手动调整鹰号的航向和下降速度。他曾驾驶严重受损的飞机穿过战区,也将喷气式飞机带到加利福尼亚上空的大气层边缘,并扶正了一艘在轨道上失去控制的双子星宇宙飞船。他有这个能力。阿姆斯特朗将登月舱的俯仰度从18度降到5度,减慢了下降速度,几乎像直升机一样水平飞行。他和奥尔德林都不知道火山口后面有什么,但他们认为最好的办法是避开它,祈祷找到更平坦的月面。

登月舱花了大约10秒钟飞过165米深的陨石坑,随后阿姆斯特朗确实找到了一个可以接受的着陆点。但在此过程中,登月舱在迅速消耗剩余燃料。到底还有多少?人们曾经对此时登月舱中的剩余推进剂含量有些争议,但随后阿波罗历史学家、登月舱系统专家保罗·费尔德(Paul Fjeld)等人的分析发现,由于飞行中的晃动,燃料箱中的推进剂实际上比人们想象的要多。当飞过陨石坑时,阿姆斯特朗在做出中止飞行的决定之前仍然有超过一分钟的燃料。

当登月舱下降到距地最后几十米的时候,奥尔德林和阿姆斯特朗都观察到了一些奇怪的现象——登月舱下降时引擎排出的灰尘并没有像地球上灰尘那样在受到外力干扰时出现膨胀和弯曲。相反,由于月球引力较低、空气阻力小,这些灰尘都是在以看起来不自然的直线飞行。这显然是地球上看不到的景象。

这确实是另一个世界。20时17分40秒(UTC),奥尔德林回答,“着陆灯”,这表明附着在登月舱底部的两米长探测器已触及月球表面。20秒后,阿姆斯特朗开始了他的传奇之旅:“休斯敦,这里是静海基地。鹰已着陆。”

最后的10公里总共只有7分钟的时间。而在休斯顿,七分钟感觉就像过了半生。任务控制中心里一群脸色发青的人们终于可以顺畅呼吸了。

此时的卡夫坐在任务控制中心的第四排,就在克兰兹的身后。对于他来说,这一刻是他生命中最精彩的时刻。卡夫在二战期间上过大学,成年后的整个一生都在美国与苏联的冷战中度过。他满怀热情地参加太空竞赛,渴望为国家尽一份力。

现在,他们做到了。卡夫回忆说,查理·杜克(Charlie Duke)所告诉宇航员的,是他们所有人的想法。对于那些密切关注这次任务的人来说,成功着陆所带来的不止是一时的兴奋感。

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